Industrielle Fertigung
Industrielles Internet der Dinge | Industrielle Materialien | Gerätewartung und Reparatur | Industrielle Programmierung |
home  MfgRobots >> Industrielle Fertigung >  >> Manufacturing Technology >> Industrietechnik

Vermeidung von ESD-Schäden im SMT-Montageprozess

Oberflächenmontierte Geräte sind empfindlich gegenüber elektrostatischer Aufladung. Aus diesem Grund müssen Sie während des SMT-Montageprozesses besonders vorsichtig sein, sonst riskieren Sie Schäden durch elektrostatische Entladung (ESD), die zu einem Ausfall führen können.

Möchten Sie erfahren, wie Sie verhindern können, dass ESD Ihre Produkte und Technologie beschädigt? Lesen Sie weiter, um mehr über die Bedeutung des Schutzes und darüber zu erfahren, wie Sie Ihre Anwendungen vor Beschädigung schützen können!

Was ist ESD?

Bevor wir über ESD sprechen können, müssen wir sie besser kennenlernen. Elektrostatische Entladung tritt auf, wenn sich eine statische Ladung zwischen zwei Oberflächen oder Objekten mit den gleichen elektrostatischen Fähigkeiten bewegt.

Statische Elektrizität tritt auf Materialien oder Oberflächen auf, die kein optimales Gleichgewicht zwischen negativen und positiven Ladungen aufweisen. Sobald die ESD auftritt, wird es eine von zwei Arten sein – ein Zusammenbruch eines elektrischen Felds oder eine kontaktbedingte Entladung.

Das Problem ist, dass ESD zu Schäden an Bauteilen und sogar zu deren Ausfall führen kann. Sie möchten dies vermeiden, deshalb diskutieren wir, wie ESD während der SMT-Montage verhindert werden kann.

Wie Sie ESD erzeugen können

Lassen Sie uns die Dinge nicht verkomplizieren und auf knifflige Definitionen und Erklärungen eingehen. Alles, was Sie wissen sollten, ist, dass statische Elektrizität überall dort entsteht, wo Bewegung stattfindet.

Da wir uns auf den Prozess der SMT-Montage konzentrieren, sind hier einige Beispiele für die Erzeugung von ESD in einer Fabrikumgebung:

Ihr Körper in Kontakt mit Ihrer Kleidung erzeugt Strom. •  Reibung – es ist der häufigste Grund, warum statische Elektrizität auftritt. Es ist verständlich, weil Sie zwei beliebige Objekte nehmen, Kontakt zwischen ihnen herstellen und sie davon trennen können, statische Elektrizität zu bemerken. Dieser Pegel kann manchmal hoch genug sein, um die Komponenten der Geräte zu beschädigen, auch wenn Sie ihn möglicherweise nicht spüren.

•​  Leitung  – Wenn sich an Ihren Teilen Metallstifte oder -leitungen befinden, können diese ESD leiten, sobald sie damit in Berührung kommen. Auf diese Weise übertragen Sie statische Aufladung von Ihrem Körper auf empfindliche Teile. Noch einmal, Sie werden dies vielleicht nicht spüren, aber es wird sich auf Ihre Teile auswirken.

•​ Induktion – Wenn Substanzen oder Gegenstände mit einer erheblichen Energiemenge mit Ihren elektronischen Komponenten in Kontakt kommen, werden diese Komponenten ebenfalls elektrostatische Aufladungen erzeugen. Sie können ESD schnell an Werkzeugen und Geräten wie Öfen, Computern, Lötkolben usw. induzieren.

Wie Sie sehen können, ist es einfach, ESD zu erzeugen, insbesondere während der SMT-Bestückung. Aus diesem Grund müssen Sie vorsichtig sein und die notwendigen Vorkehrungen treffen, um ESD und alle Probleme, die dadurch verursacht werden können, zu vermeiden.

Was sind die Merkmale von ESD?

Das wichtigste Merkmal der elektrostatischen Entladung haben wir bereits erwähnt. Es ist so, dass Menschen es möglicherweise nicht erkennen können. Denn die Leistung ist so gering, dass sie für Menschen ungefährlich ist. Die Komponenten können jedoch durch ESD beschädigt werden, daher sollten wir auch ihre anderen Eigenschaften besprechen.

Zunächst einmal hält ESD nicht lange an. Mehrere Millisekunden können ausreichen, damit Teile Ihres Geräts durch elektrostatische Entladung beschädigt werden. Die statische Elektrizität kann an Orten mit hoher Luftfeuchtigkeit höher sein, und deshalb können Sie Schäden reduzieren, indem Sie die Feuchtigkeit kontrollieren.

Wenn Sie glauben, ESD bemerken zu können, denken Sie noch einmal darüber nach. Nur in Situationen, in denen sie über 2 kV liegt, können Sie eine elektrostatische Entladung spüren. ESD wird deshalb von vielen als verkappte Gefahr bezeichnet. Die Experten empfehlen, die notwendigen Vorkehrungen zur Vermeidung von ESD zu treffen und während des Prozesses darauf zu prüfen.

Es ist interessant festzustellen, dass selbst Inspektionen möglicherweise nicht ausreichen, um weiche Schäden durch ESD zu erkennen. Die Leistung der gefährdeten Komponente kann mit der Zeit nachlassen, aber es wird eine Weile dauern, bis dies sichtbar wird. Wenn ESD genug Schaden anrichtete, würde die Leistung des Teils mit der Zeit schneller abnehmen.

Welchen Schaden kann ESD verursachen?

Die Technologie ist fortgeschritten, und wir betrachten nicht nur die Leistung elektronischer Geräte. Stattdessen tut die Industrie ihr Möglichstes, um die Zuverlässigkeit aufrechtzuerhalten und gleichzeitig die Größe von Komponenten und Gesamtprodukten zu reduzieren.

Da PCB ein integraler Bestandteil jedes elektronischen Geräts ist, sind kleine und leichte Platinen unerlässlich. Dabei geht es nicht nur um die Miniaturisierung der Elemente, denn auch Isolierung und Verdrahtung müssen dünner werden.

Sie wissen es vielleicht nicht – viele elektronische Geräte haben eine Schockspannung, die Menschen nicht spüren können. Denn selbst eine sehr niedrige Spannung kann die Komponenten oder das Produkt beschädigen. In einigen Fällen kann die Energie für die Teile so hoch sein, dass sie zu weichen und harten Stößen führen kann, die häufig zu Ausfällen führen oder die Zuverlässigkeit erheblich beeinträchtigen.

Ein plötzlicher Ausfall kann zu umfangreichen Schäden an den Komponenten führen, sodass die Funktionsfähigkeit von Komponenten gefährdet sein kann. Auch ein weicher Schock (latentes Versagen) kann die Funktionalität und Leistung der Komponente teilweise beeinträchtigen.

Die gute Nachricht ist, dass nur 10 % der ESD-Schäden plötzliche Ausfälle sind, während es sich bei den meisten um weiche Ausfälle handelt. Die Experten gehen jedoch davon aus, dass ESD bis zu einem Drittel aller Abstürze in elektronischen Geräten verursacht. Wenn Sie die Anzahl der Produkte berücksichtigen, die jedes Jahr hergestellt werden, kann dies Milliarden von Dollar beschädigen. Deshalb können wir ESD nicht ignorieren und tun unser Bestes, um die dadurch verursachten Schäden zu minimieren. Wenn Sie ESD effektiv stoppen, steigern Sie die Zuverlässigkeit und Montageeffizienz des Produkts, was zu höheren Kosten führt.

ESD-Schutz während der SMT-Montage

Da es schwierig ist, ESD zu erkennen, wenn sie auftritt, ist Prävention die beste Medizin dagegen. Wenn Sie einen Oberflächenmontage-Technologieprozess durchlaufen, ist es wichtig sicherzustellen, dass statische Elektrizität Ihr Produkt nicht beschädigen kann.

Sie möchten die Bildung eines elektrostatischen Feldes stoppen und jegliche statische Energie kontrollieren. Sie tun dies, indem Sie verhindern, dass sich an empfindlichen Stellen zu viel Elektrostatik ansammelt. Die Chancen stehen gut, dass es gelegentlich zu Entladungen kommt, aber Sie müssen sicherstellen, dass Sie alles unter Kontrolle haben.

Hier sind einige Dinge, die Sie tun können, um den ESD-Schutz in Ihrer Fabrik zu verbessern:

•  Ein Antistatik-Workshop – Ob Fabrik oder privates Studio, Ihr Hauptziel ist es, es statikfrei zu machen. Verwenden Sie zunächst geeignete PVC-Böden und Anstriche mit antistatischen Eigenschaften. Denken Sie daran, den Boden regelmäßig zu reinigen und sicherzustellen, dass keine Kratzer vorhanden sind. Deshalb sollten Sie vermeiden, scharfe Gegenstände darauf zu legen.

•​ Feuchtigkeitskontrolle – Wussten Sie, dass Sie elektrostatische Entladungen verhindern können, indem Sie die relative Luftfeuchtigkeit (RH) kontrollieren? Wenn Sie die relative Luftfeuchtigkeit nicht niedrig halten, kann dies zur Erzeugung statischer Elektrizität führen.

•​  Materialien – Verwenden Sie nach Möglichkeit immer statikfreie Materialien oder erzeugen Sie eine geringe statische Aufladung. Es wäre hilfreich, wenn Sie darüber nachdenken, Materialien mit einem hohen elektrostatischen Wert von der eigentlichen Montagelinie fernzuhalten.

Es ist auch wichtig, die erzeugte ESD effektiv zu beseitigen. Der beste Weg ist, das Gerät mit einem Produkt oder Objekt zu verbinden, um hohe ESD-Werte zu handhaben. Auf diese Weise stellen Sie sicher, dass diese Gegenstände alle ESD-Schläge abbekommen, die Ihr Gerät beschädigen könnten.

SMT-Montageprozess – ESD-Schutz des menschlichen Körpers

Neben dem Schutz der Anlage müssen Sie auch sicherstellen, dass Sie sich selbst schützen. Jeder, der am Fließband arbeitet, sollte einen Schutzanzug und Handschuhe, Hüte, Schuhe usw. tragen. Die Idee ist, alles zu tragen, was zum Schutz vor ESD beitragen kann.

Ihr Körper sollte als System zur elektrostatischen Erdung dienen. Indem Sie einen Erdungskreis anbieten, verhindern Sie die Ansammlung statischer Elektrizität.

Erdung kann ein wirksames Mittel sein, um potenzielle ESD-Schäden zu verhindern, aber denken Sie daran, dass es bei Isoliermaterialien nicht funktioniert. Aus diesem Grund sollten Sie eine Ionenneutralisation in Betracht ziehen.

SMT-Montageprozess – ESD-Schaltungsschutz während Transport und Lagerung

Hier ist eine aufregende Sache zu beachten – Ihre Arbeit bei der Verhinderung von ESD endet nicht, sobald Sie das Gerät zusammengebaut haben. Stattdessen wäre es hilfreich, wenn Sie daran denken würden, die Schaltung zu schützen, während Sie sie lagern und zum Benutzer transportieren. Sie können spezielle ESD-Beutel verwenden, die den Faraday-Käfig-Ansatz verwenden, um sicherzustellen, dass es keine statische Aufladung gibt.

WellPCB ist ein Unternehmen mit langjähriger Erfahrung im Design von Leiterplatten. Das erfahrene Team von Ingenieuren sorgt während des gesamten Prozesses für eine einwandfreie Leiterplattenbestückung. Zuverlässige Dienste kümmern sich um Verpackung und Versand, um sicherzustellen, dass Ihre Leiterplatte vor Ihrer Haustür ankommt, bereit, maximale Leistung und Zuverlässigkeit zu liefern. Das Unternehmen steht Ihnen für alle Ihre Anforderungen an Leiterplatten zur Verfügung, unabhängig davon, welche Art von Ausschuss Sie benötigen.

Schlussfolgerung

Elektrostatische Entladungen können für Ihr elektronisches Gerät ziemlich schädlich sein. Aus diesem Grund ist der Schutz vor ESD-Schäden während des gesamten SMT-Montageprozesses von entscheidender Bedeutung. Es wird einige Zeit und Mühe kosten, sicherzustellen, dass Ihr Gerät über optimale Zuverlässigkeit und Leistung verfügt. Denken Sie daran, dass der Schutz vor ESD-Schäden mit dem ersten Schritt des Prozesses beginnt und auch nach Abschluss der Montage anhält, da Sie einen statikfreien Transport und eine Lagerung sicherstellen müssen.


Industrietechnik

  1. Wie vermeidet man Schäden durch schwere Fracht während des Versands?
  2. Wie man Titan schweißt:Verfahren und Techniken
  3. So vermeiden Sie nicht benetzende Defekte
  4. So verhindern Sie eine schlechte Lötmittelbenetzung
  5. So vermeiden Sie Hohlräume in Lötstellen
  6. Kontinuierliche Verbesserung in der Fertigung:Erste Schritte
  7. So starten Sie den Digitalisierungsprozess eines Unternehmens
  8. So implementieren Sie Geschäftsprozessmanagement
  9. Wie verbessert man den Kunststoffanodisierungsprozess?
  10. Der Prozess einer Leiterplattenbestückung